一、引言
随着网络技术和无线通信设备的迅速发展,人们迫切希望能够随时随地从Internet上获取信息 。针对这种情况,Internet工程任务组(IETF,Internet Engineering Task Force)于1996年开始制定支持移动Internet的协议,即移动IP协议[1] 。移动IP协议是一种在Internet上提供移动功能的网络层方案,使节点在切换链路时不中断正在进行的通信 。非凡是移动IP提供了一种IP路由机制,使移动节点可以以一个永久的IP地址连接到任何链路上 。
为了在Internet上实现无线接入,需要给每个移动节点分配全球唯一的TP地址 。但是,由于Internet用户数量的猛增和新的应用要求,IPv4协议出现了严重的地址匮乏、对网络安全和服务质量支持不够等问题,不能满足未来网络的应用和发展 。
为此,IETF开发了下一代互联网协议IPv6 。IPv6继续了IPv4的很多特性,其巨大的地址空间能满足因特网的快速发展,并且也集成移动性、安全性和服务质量等内容 。因此,在移动Internet上迫切需要采用IPv6协议[2] 。
二、移动IPv6
1 移动IPv6的基本概念
*移动节点(Mobile Node):指移动IPv6中能够从一个链路的连接点移动到另一个连接点,同时,仍能通过其家乡地址被访问的节点 。
*家乡代理(Home Agent):指移动节点家乡链路上的一个路由器 。当移动节点离开家乡时,能截取其家乡链路上的目的地址?移动节点家乡地址的分组,通过隧道转发到移动节点注册的转交地址 。
*通信对端(Correspondent Node):指所有与移动节点通信的节点 。
*家乡地址(Home Address):指分配给移动节点的永久的IP地址,属于移动节点的家乡链路 。标准的IP路由机制会把发给移动节点家乡地址的分组发送到其家乡链路 。当移动节点在家乡链路上有多个家乡子网前缀时,其可以有多个家乡地址 。
*转交地址(care 0f Address):指移动节点访问外地链路时获得的IP地址 。这个IP地址的子网前缀是外地子网前缀 。移动节点同时可得到多个转交地址,其中注册到家乡代理的转交地址称为主转交地址 。
*家乡链路(Home Link):指对应于移动节点家乡子网前缀的链路 。
*外地链路(Foreign Link):指除了其家乡链路之外的任何链路 。
*绑定(Binding):指移动节点家乡地址和转交地址之间的关联 。
2 移动IPv6的工作机制
相对移动IPv4,移动IPv6有很大的优点,不再需要外地代理;避免了三角路由问题,实现了路由优化;更好的支持移动节点的移动性等 。
当移动节点在家乡网络时,其工作方式如同位置固定的主机,移动IP不需要进行任何非凡的操作 。当移动节点离开家乡网络进入外地网络时,其工作原理如下:
(1)移动节点通过常规的IPv6无状态或有状态的自动配置机制,获得一个或多个转交地址 。
(2)移动节点在获得转交地址后,向家乡代理申请注册,为移动节点的家乡地址和转交地址在家乡代理上建立绑定 。
(3)移动节点可以直接发送分组给通信对端,设置分组的源地址为移动节点的当前转交地址,家乡地址选项中是移动节点的家乡地址 。
(4)通信对端发送分组给移动节点时,首先根据分组目的IP地址查询它的绑定缓存,假如在绑定中存在匹配,则直接发送分组给移动节点 。假如不存在这样的匹配,则将分组发送到其家乡地址 。发向家乡地址的分组被路由到移动节点的家乡链路,然后经过家乡代理的隧道转发到达移动节点 。
(5)移动节点根据收到家乡代理转发的IPv6分组判定通信对端没有自己的绑定缓存,因而向通信对端发送绑定更新建立绑定 。
(6)移动节点离开家乡后,家乡网络可能进行了重新配置,原来的家乡代理被其它路由器取代 。移动IPv6提供了“动态代理地址发现”机制,答应移动节点发现家乡代理的IP地址,从而正确注册其主转交地址 。移动IPv6技术答应移动节点在Internet上漫游而无需改变其IP地址 。但是由于无线接入环境的不稳定性,同时为了保证移动节点都能和通信对端进行不中断的通信,获得如固定接入一样的网络服务质量,移动IPv6还需解决以下要害技术 。
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